课时跟踪检测(48) 电磁感应中的动力学、能量问题（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

1/8 多学科网书城四 品牌书店，知名教辅，正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+敷辅专家 课时跟踪检测（四十八） 电磁感应中的动力学、能量问题 1.如图，一足够长通电直导线固定在光滑水平面上，质量是0.04kg的硬质 金属环在该平面上运动，初速度大小为=2m/s、方向与导线的夹角为60°， 则该金屈环最终() A.做曲线运动，环中最多能产生0.08J的电能 B.静止在平面上，环中最多能产生0.04J的电能 C.做匀加速直线运动，环中最多能产生0.2J的电能 D.做匀速直线运动，环中最多能产生0.06J的电能 解析：选D金届环在向右上方运动过程中，通过金属环的磁通量减少，根据楞次定律 可知金属环受到的安培力会阻碍其运动，直到其磁通量不发生变化，即沿着导线的方向运动 时，金屈环不再受到安培力的作用，此时金屈环将做匀速直线运动，只具有竖直方向的速度， 根据速度合成与分解规律可知金属环最终做匀速直线运动的速度为7=cs60°=12=1 ms,根据能量守恒定律可得，金属环中产生的电能为E=12m2-12m2=0.06J,所以D 正确，A、B、C错误。 2.(2021河北高考)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下 的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨间距最窄处为一狭 缝，取狄缝所在处O点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x轴夹 角均为，一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属 棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度？向右匀速运动，忽略所有电阻。下列说 法正确的是() A.通过金属棒的电流为2BC2tan0 B.金属棒到达时，电容器极板上的电荷量为BCuxotan C.金屈棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D.金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定 解析：选A经过时间t,金属棒切割磁感线的有效长度L=2an0,金属棒切割磁感 线产生的感应电动势E=BL)=2B2tan0,则电容器极板上的电荷量Q=CE=2BC2tan0, 则通过金屈棒中的电流I=△Q△t=2BC2tan0,A正确；当金届棒到达x=时，即t=xm 时，电容器极板上的电荷量Q。=2 BCuxotan0,B错误；根据楞次定律可知，感应电流沿逆 时针方向（从上往下看，则电容器的上极板带正电，C错误；因为金属棒做匀速运动，所以 外力F=F安=BIL,外力做功的功率P=Fo=4B2Ctan20,是变化的，D错误。 ·独家授权侵权必究 2/8 色学科网书城▣ 品牌书店，知名教辅·正版资源 b2XXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 3.(多选)如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨， 其间距为L,导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑 连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分 导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为 B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界 处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为弘，金属棒与导轨间接触良好， 则金属棒穿过磁场区域的过程中) A.流过金属棒的最大电流为2gh)2R B.通过金属棒的电荷量为BdL2R C.克服安培力所做的功为mgh D.金属棒内产生的焦耳热为12mg一u④ 解析：选BD金属棒下滑到弯曲部分底端时，根据动能定理有mgh=12m2,金属桦 在磁场中运动时产生的感应电动势E=BL,金屈棒受到的安培力F=BL,当金屈棒刚进入 磁场中时，感应电流最大，分析可得1mx=2gh)2R,A错误；金属棒穿过磁场区域的过程中 通过金属棒的电荷量q=t=△中2R=BdL2R,B正确；对整个过程由动能定理得mgh一F安 一4mgd=0,金属棒克服安培力做的功平安=mgh一4mgd,金属棒内产生的焦耳热Q=12WF 安=12ngh一4，C错误，D正确。 4.(多选)如图所示，一个等腰直角三角形金属线框直角顶点O处不 闭合，竖直放置于水平匀强磁场中，磁场磁感应强度为B,线框平面与 磁场方向垂直，线框的斜边长为L,定值电阻阻值为R,其余部分线框 电阻可忽略不计。现有一质量分布均匀的导体棒水平放置，中心在线框 最高点O处由静止释放（导休棒足够长，电阻不计，导休棒在下落过程中与线框始终保持良 好接触。不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是() A.导体棒下落L4的过程中，流过R的电荷量为BL216R B.离开磁场前导体棒一定一直加速 C,离开磁场前导体棒可能先加速后匀速 D.导体棒下落过程机械能的减少量等于电阻R上产生的热量 解析：选AD由法拉第电磁感应定律可得E=△Φ△t,由闭合电路欧姆定律可得I=ER, 由电流的定义式可得，流过R的电荷量为q=M=△ΦR,导体棒下落L4的过程中△中=B: ·独家授权侵权必究 3/8 多学科网书城▣ 品牌书店，知名教辅·正版资源